設(shè)備螺旋CT3一、螺旋CT（Spiral

CT）X線球管圍繞被檢查物體勻速旋轉(zhuǎn)，同時該物體勻速前進。由于X線在被檢測物體上的軌跡為螺旋曲線，故稱螺旋CT。螺旋CT4普通CT普通CT：因掃描時間長，整個掃描過程是分層進行的，存在著片間隔，重建后的圖像粗糙、失真。螺旋CT5螺旋CT螺旋CT：因整個掃描過程是快速、連續(xù)的薄層掃描，重建后的圖像質(zhì)量高、無失真現(xiàn)象。螺旋CT6螺旋CT掃描的要求

1.X線球管：大毫安、高熱容量、高散熱率。2.探測器：多拍固體探測器，性能要求更高更多。3.計算機：計算速度快、內(nèi)存大、容量大。4.掃描架：機架內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架依靠滑環(huán)技術(shù)能勻速單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)5.掃描床：床同步勻速直線運動，穩(wěn)定性和定位精度高。6.功能軟件：圖像重建時防止運動偽影和層面錯位，重建時選用螺旋插值算法。螺旋CT7非螺旋CT與螺旋CT掃描方式的比較螺旋CT掃描采用的滑環(huán)技術(shù)，去除了X線球管與機架之間的電纜連接的束縛，使得球管、探測器系統(tǒng)可以單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)360°的掃描時間可以縮短到1秒或亞秒，明顯提高了掃描速度和檢查效率。更主要的是在連續(xù)掃描的同時，檢查床也單向勻速移動，使得整個掃描的軌跡類似螺旋管，它所采集的數(shù)據(jù)是某一檢查器官或部位連續(xù)的掃描數(shù)據(jù)，即容積數(shù)據(jù)，因此也稱這種掃描方式為容積掃描。螺旋CT8普通CT常規(guī)CT機X線管供電及信號的傳遞由電纜完成在機架旋轉(zhuǎn)過程中，存在纏擾問題。不能單一方向無限制旋轉(zhuǎn)。螺旋CT9螺旋CT通過嵌在機架旋轉(zhuǎn)上的滑環(huán)和固定在機架上的電刷來進行電流和數(shù)據(jù)的傳輸，使機架作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)?；h(huán)技術(shù)的重大貢獻是解決了CT機架旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分的饋電和信號傳遞方式問題，可以實現(xiàn)X線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光?；h(huán)技術(shù)

10滑環(huán)滑環(huán)技術(shù)

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滑環(huán)有三部分組成：①傳送設(shè)備操作與控制信號的低壓環(huán)；②供應(yīng)X線球管與變壓器電源的高壓環(huán)；③探測器傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)環(huán)。依照高壓環(huán)上的電壓不同，又可以分為低壓滑環(huán)與高壓滑環(huán)兩種?；h(huán)技術(shù)

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低壓滑環(huán)是指通過滑環(huán)技術(shù)對CT掃描機架以低電壓饋電的方式，它由外界將數(shù)百伏的直流電輸入到掃描機架內(nèi)，電壓較低，容易實現(xiàn)良好的絕緣，數(shù)據(jù)傳輸性能穩(wěn)定。其主要缺點是容易產(chǎn)生電弧問題（由焊接電源供給的，在兩極間產(chǎn)生強烈而持久的氣體放電現(xiàn)象—叫電弧。），因此要求碳刷與滑環(huán)接觸電阻非常小，滑環(huán)常采用電阻率非常低的材料制作而成。由于低壓滑環(huán)的高壓發(fā)生器是安裝在機座旋轉(zhuǎn)架上的，因此要求發(fā)生器的體積小、重量輕、功率大，一般普遍采用中高頻逆變技術(shù)，它是滑環(huán)技術(shù)的關(guān)鍵。由于低壓滑環(huán)對絕緣要求不高，而且安全、穩(wěn)定、可靠，因此被大多數(shù)CT廠家所采用?；h(huán)技術(shù)

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高壓滑環(huán)是利用滑環(huán)技術(shù)將高壓電饋入機架內(nèi)以供給X線球管產(chǎn)生X射線。旋轉(zhuǎn)的高壓滑環(huán)安裝在充滿絕緣或惰性氣體內(nèi)，高壓發(fā)生器產(chǎn)生120kV至140kV的電壓，經(jīng)滑環(huán)進入機座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架上。其優(yōu)點是可以使高壓發(fā)生器外置，一方面不增加旋轉(zhuǎn)機架的重量，也不必擔心滑環(huán)因觸點電流而引起的溫度升高問題，掃描的速度也比低壓滑環(huán)要快；另一方面，高壓發(fā)生器不受體積重要的限制，可使發(fā)生器功率做的很大。高壓滑環(huán)的缺點是容易引起機架的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件及接觸臂、電刷之間的高壓放電，由此引發(fā)高壓噪聲，影響數(shù)據(jù)采集。目前的螺旋CT很少采用高壓滑環(huán)技術(shù)?；h(huán)技術(shù)

14高壓滑環(huán)

把產(chǎn)生球管高壓的高壓發(fā)生器放在機架外部，通過電刷和滑環(huán)傳輸?shù)氖歉邏弘?。?yōu)點：對高壓發(fā)生器要求低，缺點：⑴.吸附灰塵，影響電刷和滑環(huán)的保養(yǎng)⑵.高壓易打火灼傷滑環(huán)，影響使用壽命⑶.安全問題低壓滑環(huán)將高壓發(fā)生器放到機架上，滑環(huán)上通過低壓大電流。在機架上完成高壓的產(chǎn)生。優(yōu)點：⑴.相對高壓滑環(huán)，易于保養(yǎng)⑵.滑環(huán)上通過的是低壓，不打火，延長滑環(huán)的壽命⑶.安全性提高缺點:對高壓發(fā)生器的要求提高，要體積小，重量輕?；h(huán)技術(shù)

15螺旋CT的圖像重建技術(shù)與應(yīng)用

多平面重建（multi-plannerreconstruction，MPR）是指在任意平面對螺旋CT掃描的容積資料進行多個平面分層重組，形成冠狀、矢狀、斜面及曲面等任意平面的圖像。多平面重建方法適用于全身各個部位。A為盆腔CT掃描的矢狀面重建；B為右肺腫瘤（橫斷面）；C為右肺腫瘤矢狀面重建螺旋CT的應(yīng)用

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三維重建（3-dimensionalreconstruction）是將螺旋CT掃描的容積數(shù)據(jù)在工作站3D重建軟件的支持下合成三維圖像，并可進行360°實時旋轉(zhuǎn)，以便從不同的角度觀察病灶。主要應(yīng)用于顱面部及骨骼系統(tǒng)，以觀察顱底骨質(zhì)、頜面部、脊柱小關(guān)節(jié)、復合關(guān)節(jié)、骨盆等部位的骨折或畸形。

A為SSD重建顯示右面部血管畸形；B為同一病人的右側(cè)面觀螺旋CT的應(yīng)用

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最大密度投影（maximumintensityprojection，MIP）是將經(jīng)線所通過的螺旋CT掃描容積組織或物體中的每個像素的最大強度值進行投影，反映的是組織結(jié)構(gòu)密度的差異，故對比度很高。A為MIP重建顯示左輸尿管下端結(jié)石及梗阻；B為同一病人的3D重建圖像。螺旋CT的應(yīng)用

18最小密度投影（minimumintensityprojection，MinIP）是利用螺旋CT容積數(shù)據(jù)中在視線方向上密度最小的像元值進行投影成像的技術(shù)。該技術(shù)方法主要應(yīng)用于氣道的顯示，如氣管支氣管、喉部等，有時也用于肝臟增強后肝內(nèi)擴張膽管的顯示。A為MinIP顯示正常支氣管樹；B為復發(fā)性多軟骨炎，顯示氣道狹窄螺旋CT的應(yīng)用

19表面遮蓋顯示技術(shù)（shadedsurfacedisplay，SSD），按照表面數(shù)學模式進行處理，將超過預設(shè)的CT閾值的相鄰像素連接而重組成圖像。該技術(shù)主要應(yīng)用于骨骼系統(tǒng)，如顱面部、骨盆和脊柱等解剖結(jié)構(gòu)復雜的部位，其空間立體感較強，解剖關(guān)系清晰，有利于病灶的定位。CT血管造影（CTangiography，CTA）是指靜脈注射對比劑后，在循環(huán)血液中及靶血管內(nèi)對比劑濃度達到最高峰的時間內(nèi)，進行螺旋CT容積掃描，經(jīng)過計算機軟件最終重建出靶血管數(shù)字化的立體影像。A為CTA顯示肺靜脈血管與心臟；B為腦血管CTA；C為頸動脈CTA顯示軟斑塊螺旋CT的應(yīng)用

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CT仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)（CTvirturalendoscopy，CTVE）是螺旋CT容積掃描和計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是利用計算機相應(yīng)的軟件功能，將CT容積掃描獲得的圖像數(shù)據(jù)進行后處理，重建出空腔器官表觀立體的圖像，類似纖維內(nèi)窺鏡所見。A為結(jié)腸CTVE顯示結(jié)腸息肉；B為支氣管CTVE顯示左下肺支氣管閉塞螺旋CT的應(yīng)用

21MSCT與單層螺旋CT主要的區(qū)別是探測器的結(jié)構(gòu)不同。如前所述，單層螺旋CT的層厚由準直器決定，而多層螺旋CT的層厚由探測器的寬度及其組合而決定。在非螺旋CT掃描中，X射線束完全是一個垂直的平面，圖像的重建過程可以直接采用投影的數(shù)據(jù)，不需要做任何的修正；多層螺旋CT（尤其是4排以上者）由于探測器排數(shù)的增寬，使得X射線呈錐形束，在掃描過程中，X線球管在X、Y平面上運行，而病人是在Z軸方向上移動，兩者的同時運動所采集到的數(shù)據(jù)實際上是一個螺旋狀的掃描數(shù)據(jù)段，對于橫斷面圖像重建來說，不能直接采用某一個斷面的投影數(shù)據(jù)，必須先采集重建層面鄰近數(shù)據(jù)的內(nèi)插，然后才能按照非螺旋CT掃描圖像重建的方法重建出橫斷面圖像。多排螺旋CT22MSCT的發(fā)展十分迅速，醫(yī)療市場的CT機型已經(jīng)由幾年前的4排、8排為主，發(fā)展到現(xiàn)在的16排、64排為主要產(chǎn)品的現(xiàn)狀。目前許多中級以上的醫(yī)院在考慮MSCT的購置時均首先定位于16排CT，甚至考慮64排CT，后者機型在短短的兩年時間國內(nèi)裝機已超過20臺。以下分別以4排、16排CT機為例簡要介紹其技術(shù)特點。

4排螺旋CT：從探測器設(shè)計結(jié)構(gòu)上一般有三種類型：一種是Toshiba公司的混合型結(jié)構(gòu)，一種是GE公司的對稱型結(jié)構(gòu)，另一種是Siemens/Philips的非對稱型結(jié)構(gòu)。目前已經(jīng)趨向于更多采用混合型結(jié)構(gòu)，即中央探測器窄，兩側(cè)探測器寬，后者比前者寬1倍。多排螺旋CT23

16排螺旋CT：目前，各公司的16排螺旋CT的探測器已經(jīng)全部改變?yōu)榛旌鲜脚帕薪Y(jié)構(gòu)，以達到薄層掃描與大范圍掃描兩者的有機結(jié)合。其特點包括：①薄層掃描能力更強（均達到亞毫米掃描，0.5/0.625/0.75mm）；②掃描速度更快（最短可達到0.4S,速度比原來提高了20%）,使得MSCT成像技術(shù)在心臟領(lǐng)域的應(yīng)用更加如魚得水。當然,目前的64排CT在冠狀動脈及其他小血管的成像方面顯示出更強的優(yōu)勢，并且操作更加容易和常規(guī)化。③軟件功能更加豐富和強大，比如CT灌注成像技術(shù)的進一步成熟與應(yīng)用，使得CT的診斷由過去傳統(tǒng)的解剖形態(tài)診斷步入了一個集形態(tài)與功能于一體的新時代。多排螺旋C